三次采油用石油磺酸盐表面活性剂的制备工艺研究

论文摘要

超重力技术作为一种高新科技,在工业上有重大的应用前景,目前,将超重力法拓展到的中和反应、碳酸化、相转移、烷基化等不同化学反应体系,均收到传统的化学反应工程方法不能达到的效果,而超重力法应用于磺化反应过程目前还没有过深入的研究。本文针对胜利油田的原油性质,进行了三次采油用阴离子表面活性剂石油磺酸盐的合成,并对石油磺酸盐的研究现状进行了总结。针对三氧化硫磺化进行了合成实验研究,探索了有机溶剂、酸油比、磺化时间、磺化温度对石油磺酸盐产物的影响,优化了工艺过程,初步确定了使用有机溶剂磺化时的最佳酸油比(质量比)和最佳磺化温度,为超重力法合成石油磺酸盐提供了初步的实验工艺参数。本论文的创新点在于最终使用超重力工程技术制备出三次采油用石油磺酸盐表面活性剂。根据实验过程中的数据和现象对超重力法合成石油磺酸盐的可行性进行了理论分析,由于磺化反应是一快速瞬间反应,并由实验结果可以得出,该磺化反应若要得到较高活性物含量和较低副产物,必须具备两个基本条件,即原料油与三氧化硫在短时间内能够充分均匀混合接触,使之不致过磺化,以及反应物料在设备内的停留时间短,使生成的磺酸不会继续转化为副产物。因此,要想制备性能良好的石油磺酸盐,就必须尽可能地强化相间传递及微观混合过程,缩短物料的停留时间,而超重力机正好可以满足这些要求,因此,采用超重力法合成石油磺酸盐在工艺上是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 石油磺酸盐研究现状
• 1.2 目前石油磺酸盐的主要生产工艺
• 1.2.1 白油生产副产物法
• 1.2.2 馏分油磺化法
• 1.2.3 两步磺化法
• 1.3 目前国内外石油磺酸盐主要的成分分析方法
• 1.3.1 石油磺酸盐组分的分离
• 1.3.2 石油磺酸盐有效物含量的分析
• 1.4 国内外磺化过程研究进展
• 1.5 石油磺酸盐合成反应器
• 1.6 磺化反应机理
• 1.6.1 磺化反应的历程
• 1.6.2 磺化反应的热力学
• 1.6.3 磺化反应的动力学
• 1.6.4 以浓硫酸为磺化剂时的磺化反应机理
• 1.6.5 以发烟硫酸为磺化剂的磺化反应机理
• 1.6.6 以三氧化硫为磺化剂时的磺化反应机理
• 1.7 中和反应机理
• 1.8. 超重力工程技术及特点
• 1.9. 本研究的目的、意义和内容
• 1.9.1 本研究的目的及意义
• 1.9.2 研究内容
• 第二章 三氧化硫磺化体系合成工艺条件及影响因素
• 2.1 磺化工艺条件分析
• 2.1.1 酸油比
• 2.1.2 反应温度
• 2.1.3 反应时间
• 2.2 中和工艺分析
• 2.3 脱水和分离工艺分析
• 第三章 实验部分
• 3.1 原料油的选择
• 3.2 磺化剂的选择
• 3.3 仪器与试剂
• 3.3.1 主要仪器
• 3.3.2 主要试剂
• 3.4 石油磺酸盐的合成工艺流程图
• 3.5 实验装置图
• 3.6 实验过程
• 3.7 产品分析方法
• 3.7.1 无机盐的分离
• 3.7.2 活性物与未磺化油的分离
• 3.7.3 石油磺酸盐活性物的测定
• 3.7.4 结果计算
• 3.8 石油磺酸盐分析示意图
• 第四章 结果讨论与分析
• 4.1 溶剂对石油磺酸盐产品结果的影响
• 4.1.1 无有机溶剂
• 4.1.2 使用有机溶剂
• 4.2 酸油比对石油磺酸盐产品结果的影响
• 4.3 磺化温度对石油磺酸盐产品结果的影响
• 4.4 磺化时间对石油磺酸盐产品的影响
• 4.5 老化时间对石油磺酸盐产品结果的影响
• 4.6 搅拌转速对石油磺酸盐产品结果的影响
• 4.7 小结
• 第五章 超重力法合成石油磺酸盐的探索
• 5.1 实验流程及设备
• 5.2 超重力磺化法制备石油磺酸盐
• 5.2.1 半间歇操作
• 5.2.2 连续操作
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附件